pengkuran suhu Alat Industri kimia kelas XII

pengukuran suhu

1. PENGUKURAN SUHU
OLEH :
NITA APRILIYANI GINANJAR,S.ST.

2. TERMOMETER
Cairan
Pressure
Padat
Sensor

3. TermometerCairan
•Skalacelcius
•Terbentukdarikaca
didalamnyaadapipakapiler
Raksa
•Skalarendah
•Terdapatpipakapiler
didalamtermometer
Alkohol

4. Termometerraksa
Keuntungan
●Volume mudahdilihat
karenamengilap
●Volume raksaberubah
secarateraturketika
terjadiperubahansuhu
●Raksatidakmembasahi
kacaketikamemuaidan
menyusut
●Cocokuntukkegiatan
lab karenarentang
cukuppanjang(-39 –
375
o
C)
Kekurangan
●Tidakdapatdigunakan
untukmengukuruhu
yang sangatrendah
●Zatberbahaya

5. TermometerAlkohol
Keuntungan
●Lebihmurahjika
dibandingkandengan
raksa
●Telitikarenakenaikan
suhuyang kecil
●Dapatmengukursuhu
yang sangatdingin
karenatitikbekualkohol
mencapai-112
o
C
Kekurangan
●Titikdidihcukuprendah
●Tidakberwarna
●Melekatpadadinding

6. Memanfaatkansifattermaldari
gas
Pressure termometer

7. TermometerTekananSpiral (Pressure –Spring
Thermometer)
Cairan
•Memilikiliniearitasbaik& akurasiBaik
•Dapatdigunakansampai550
o
C
•Biasanyadisambungkankedalambourdon tube
UAP
•Suhuterendahdibatasiolehtitikdidihdansuhu
maksimumdibatasiolehuhukritis
•Wakturesponsistemlambat
GAS
•Diisigas nitrogen dengantekanan1000-3350 kPapada
suhukamar

10. ●SistemisianuapklasII,adalahpalingsederhana,tidakmahaldanpaling
mudahdiperolehsehinggadianjurkansebagaipilihanpertama.Jikaklas
IItidakcukupmemadai,pilahberikutnyaadalahklasIBatauIA.Tetapi
keduAnyahanyamemilikispanrelatifkecil.Terlepasdarihalitu,
keduanyasesuaiuntukmengukursuhudisekitarsuhulingkungan.
●KlasIAdengankompensasipenuhuntukvariabelsuhulingkungan
akurasinyaserupadenganklasII.Lebihdariitu,klasIAmemiliki
pelindungpengukuranyanglebihbaik.KlasIBdibatasiolehpipakapiler
pendek(6m).Elemenkapilerdanelemengerakharusmemilikisuhu
yangsamadenganlingkungan.
●KlasIIIbaikdigunakanuntukrentangsuhuyanglebartetapimemiliki
kekuranganyaitusensorrelatifbesar.KlasVpadasaatinikurang
banyakdigunakansebabsifatracundarimerkuri.Disampingitusudah
banyakpilihanuntukmenggantikannya.
PEMILIHAN SISTEM ISIAN

11. Solid termometers
Berprinsippadaperubahanhambatan
logamkonduktorterhadapsuhu
sehinggaseringdisebutdengan
termometerhambatan

12. BIMETALLIC STRIP THERMOMETER
●Bekerjadenganprinsipbahwalogamakanmemuaijika
dikenaipanasdan menyusutjikadidinginkan. Koefisien
pemuaianyauntuksetiapjenislogamakanberbeda.
Denganmerekatkandualogamyang berbedamenjadi
satu, makaterciptalahsebuahpengendalisederhana
yang tahanterhadapsuhucukuptinggi.

13. BIMETALLIC STRIP THERMOMETERBIMETALLIC STRIP THERMOMETER

14. Lihatvideo untukcarakerja
bimetal
http://bit.ly/bimetalstrip

15. Sensor termometer

16. ●Pirometermenentukansuhuobjekdengancaramengetahui
radiasitermal(terkadangdisebutradiasihitam) yang
dipancarkanoleh objektersebut.
●Benda ataumaterial apapunyang memilikisuhumutlakdiatas
nol, akanmemilikimolekulyang selaluaktifbergerak. Semakin
tinggisuhumakapergerakanmolekulakansemakincepat.
Ketika bergerak, molekulakanmemancarkanradiasiinframerah,
yang merupakanjenisradiasielektromagnetikdi bawah
spektrumcahaya.
●Saatsuhuobjekmeningkatataumenjadilebihpanas, maka
radiasiinframerahyang dipancarkannyapun akanmeningkat,
bahkaninframerahyang dipancarkanjuga akanbisa
menampakkancahayajikasuhubendatersebutsangattinggi.
Infrared Termometer/ pirometer

17. Perhatikanvideo berikutiniagar
memahamiprinsippyrometer
●http://bit.ly/pyrometertermo

18. RESISTANCE DEVICE TEMPERATURE
(RTD)
●Termometerinibekerjaberdasarkanpada
perubahantahananyang terjadipadasensor
termometerkarenapengaruhsuhu
●Ketikasuhunaik, hambatanlistrikplatinaakan
naik. Hambatanlistrikdiukurdengantelitioleh
sebuahrangkaianjemabtanwheatstone.
●Alatiniakuratdandapatdigunakanuntuk
mengukursuhudari-300 sampai1400
o
F(-170
sampai780
o
C)

19. PERSAMAAN CALLENDAR –VAN DUSEN



















−−











−−+=
100
T
1
100
T
100
T
1
100
T
TRRR
3
ooT
R
T= TahananpadatemperaturT
R
o= Tahananpadatemperatur0
o
C
= Koefisientemperatur(lihattabel)
= 0,11 T <0 = 0 T > 0 = 1,49

20. Koefisientemperature dari
beberapabahanRTD

21. THERMISTOR
●Termistor adalah suatu elemen yang
dapat mengamati perubahan suhu yang
sangat kecil. Termistor terbuat dari
kombinasi antara bahan keramik dan
semacam bahan semikonduktor oksida
logam seperti nikel, mangan, tembaga,
titanium atau besi.
●Termistor adalah komponen yang sangat
peka terhadap perubahan suhu.
●Memilikirentangsuhudari-50
o
Csampai
500
o
C

22. JenisTermistor
PTC
Nilai resistansi
akanturunbila
suhuturun.
NTC
Nilai resistansi
akannaik bila
suhuturun

23. RUMUS TERMISTOR
TemperaturacuanT
o= 25
o
C + 273 = 298 K
R
o= TahananpadatemperaturT
o
B = Karakteristiktemperatur(4000 K)
R
T= TahananpadatemperaturTT
B
T
Ae
T
B
expAR =





=

24. THERMOCOUPLE
●Termokopel adalah sensor untuk mengukur
suhu, terdiri atas 2 buah kawat logam yang
berbeda, jika salah satu ujung yang
dihubungkan dipanasi, maka kedua ujung yang
lain akan muncul GGL

25. ●Terdapat3 efekyang mengikutithermocouple
yaitu:
THERMOCOUPLE
Seebeckeffect
Dimana voltaseyang dihasilkanoleh
termocupleproporsionaldengantemperatrudi
keduakawat.
Peltier effect
Dimana arusmengalirpada salah satukawat
yang dipanaskandan satukawatyang
didinginkan.
Thompson Effect
Arusmengalir didalam konduktor yang
didalamnyaterjadiperpindahanpanas, panas
yang dihasilkan atau diserap, tergantung pada
arah arus dan variasi suhu.

26. JENIS –JENIS TERMOCOUPLE

27. How sensor termometers
works?
●http://bit.ly/sensortermo

28. Perhitungan
thermocouple

29. NBS POLYNOMIAL COEFFICIENTS
NBS = National Bureau of Standard
Temperature Conversion Equation :xaxaxaaT
n
2
21o
++++= 

31. Jawab :C058,111
xaxaxaxaxaaT
V10x867,5mV867,5x
o
5
5
4
4
3
3
2
21o
3
=
+++++=
==
−
Termokopel Tipe J
Polynomial Coefficients
a
o
-0,0488683
a
1
19873,145
a
2
-218614,54
a
3
11569199,8
a
4
-264917531
a
5
2018441314

32. Termokopel Tipe K
o
C mV
o
C mV
100 4,095160 6,539
110 4,508170 6,939
120 4,919180 7,338
130 5,327190 7,737
140 5,733200 8,137
150 6,137210 8,537mV552,4)110058,111(
110120
508,4919,4
508,4V =−
−
−
+=

33. Pertimbangan
Aplikasi
PeralatanPengukuransuhu

34. Seleksi
Instalasi
KalibrasiProteksi
Rentang
&
akurasi

35. ●Dalamsystem kontrol, berbagaiperlatansuhubanyak
tersedia. Namununtukmemilihperalatanyang sesuai
perlumelihatrentang, liniearitasdan akurasidari
peralatanitusendiri.
●Pada pemilihanakhirsuatusensor, faktorlain mungkin
harusdipertimbangkan, sepertiindikasijarakjauh,
koreksikesalahan, kalibrasi, sensitivitasgetaran, ukuran,
wakturespons, umurpanjang, persyaratanperawatan,
dan biaya.
●Pilihanperangkatsensor dalaminstrumentasitidak
bolehditurunkandarisegibiaya. Karena system control
akanselaludi pantaumakapilihlahyang sesuaidengan
kondisiproses
Seleksi

36. ●Sensorsuhuharusmencakupseluruhbagian/
media yangakandiukur,jangansampaisensor
suhutersebutmengenaidindingdarialat.
●Sensor harusdipisahkandaripantulanpanas
atauradiasipanas.
●Sensor harusditempatkandibagianhilirdari
cairanyang dicampur. Agarpembacaansuhu
stabiltetapitetapdekandengantitik
pencampuran
Instalasi

37. ●Kalibrasisuhudapatdilakukanpadasebagian
besarperangkatsensorsuhudengan
merendamnyadalamstandarsuhuyang
diketahuiyaitupadatitikkesetimbangan
campuranpadat/cairataucair/gas,yang
jugadikenalsebagaitripeltitik.
●Sebagianbesarperalatanpengukursuhu
kokohdandapatdiandalkan,tetapidapat
keluardarikalibrasikarenakebocoranselama
penggunaan ataukontaminasiselama
pembuatandanolehkarenaituharusdiperiksa
padasecarateratur.
Kalibrasi

39. ●Dalambeberapaaplikasiperalatanpengukursuhu
disimpandidalamsumurataudiberipentupuntuk
mencegahterjadinyakerusakanmekanisatauuntuk
memudahkanKetika proses penggantianperalatan.
●Perlindungansepertiitudapatsangatmeningkatkan
wakturesponsystem.
●Sensorjugaperludilindungidarisuhuberlebih, sehingga
memerlukanperalatanlain yang lebihkuatuntuk
melindungiperalatanpengukuransuhucontohnya
menggunakansemikonduktor.
●Mekanismepengamanansaatterjadikegagalanproses
perludimasukankedalamsystem proteksisaat
memprosesbahanyang mudahmenguapataukorosif
Proteksi

40. Rentangdan Akurasi

41. ThAnK YoU!
NitaApriliyaniGinanjar@2020